package com.zxl.mytest1;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.Stack;
  
/**
 * 功能描述 . 只计算不带括号的加，减，乘，除
 *
 * @version 1.0
 * @data:2012-11-01 下午06:53:39
 * @author jeffig.guo
 */
public class StringCaculate {
  
    private Stack<BigDecimal> numbers = new Stack<BigDecimal>();
  
    private Stack<Character> chs = new Stack<Character>();
  
    /**
     * 比较当前操作符与栈顶元素操作符优先级，如果比栈顶元素优先级高，则返回true，否则返回false
     *
     * @param str
     *            需要进行比较的字符
     * @return 比较结果 true代表比栈顶元素优先级高，false代表比栈顶元素优先级低
     */
    private boolean compare(char str) {
        if (chs.empty()) {
            // 当为空时，显然 当前优先级最低，返回高
            return true;
        }
        char last = (char) chs.lastElement();
        switch (str) {
        case '*': {
            // '*/'优先级只比'+-'高
            if (last == '+' || last == '-')
                return true;
            else
                return false;
        }
        case '/': {
            if (last == '+' || last == '-')
                return true;
            else
                return false;
        }
            // '+-'为最低，一直返回false
        case '+':
            return false;
        case '-':
            return false;
        }
        return true;
    }
  
    public BigDecimal caculate(String st) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer(st);
        StringBuffer num = new StringBuffer();
        String tem = null;
        char next;
        while (sb.length() > 0) {
            tem = sb.substring(0, 1);// 获取字符串的第一个字符
            sb.delete(0, 1);
            if (isNum(tem.trim())) {
                num.append(tem);// 如果是数字，将其放入num当中
            } else {
  
                if (num.length() > 0 && !"".equals(num.toString().trim())) {// 当截取的字符不是数字时，则认为num中放置的时一个完整的数字，
                    // 如123+1,当获取到+时，前面的123可以认为是一个完整的数
                    BigDecimal bd = new BigDecimal(num.toString().trim());
                    numbers.push(bd);
                    num.delete(0, num.length());
                }
                // 如果chs为空，这认为这时第一个字符直接放入
                if (!chs.isEmpty()) {
                    // 当当前的运算符优先级等于或者小于栈顶得预算符时，做运算.
                    // 例如,1+2+3,当截取到2,3之间的“+”与1,2之间的"+"优先级相等时，可以先计算1+2，使其变成3+3
                    // 同样，1*2+3,当截取到2,3之间的“+”与1,2之间的"*"优先级小，可以先计算1*2，使其变成2+3
  
                    while (!compare(tem.charAt(0))) {
                        caculate();
                    }
                }
                // 当数字栈也为空时,既运算式的第一个数字为负数时
                if (numbers.isEmpty()) {
                    num.append(tem);
                } else {
                    chs.push(new Character(tem.charAt(0)));
                }
                // 判断后一个字符是否为“-”号，为"-"号时，认为数字为负数
                // 例如 1*2*(-5)，因为此运算不计算()，因此将被改写为1*2*-5,如此情况，须将"-"认为是负数表达式而非减号
                next = sb.charAt(0);
                if (next == '-') {
                    num.append(next);
                    sb.delete(0, 1);
                }
  
            }
        }
        // 由于前面将数字放入栈时，是通过获取符号为时处理，导致最后一个数字没有放入栈中，因此将最后的数字放入栈中
        BigDecimal bd = new BigDecimal(num.toString().trim());
        numbers.push(bd);
        // 此时符号栈上最多只有2个符号，并且栈顶得符号优先级高，做运算
        while (!chs.isEmpty()) {
            caculate();
        }
        return numbers.pop();
    }
  
    private void caculate() {
        BigDecimal b = numbers.pop();// 第二个运算数
        BigDecimal a = null;// 第一个运算数
        a = numbers.pop();
        char ope = chs.pop();
        BigDecimal result = null;// 运算结果
        switch (ope) {
        // 如果是加号或者减号，则
        case '+':
            result = a.add(b);
            // 将操作结果放入操作数栈
            numbers.push(result);
            break;
        case '-':
            // 将操作结果放入操作数栈
            result = a.subtract(b);
            numbers.push(result);
            break;
        case '*':
            result = a.multiply(b);
            // 将操作结果放入操作数栈
            numbers.push(result);
            break;
        case '/':
            result = a.divide(b);// 将操作结果放入操作数栈
            numbers.push(result);
            break;
        }
    }
  
    private boolean isNum(String num) {
        return num.matches("[0-9.]");
    }
      
    /**
     *
     * 功能描述。
     * 解析，将带有括号的运算符变成没有带括号的字运算
     */
    public BigDecimal parse(String st) {
        int start = 0;
        StringBuffer sts = new StringBuffer(st);
        int end = -1;
        //把括号中的值计算出来
        while ((end = sts.indexOf(")")) > 0) {
            String s = sts.substring(start, end + 1);
            int first = s.lastIndexOf("(");
            BigDecimal value = caculate(sts.substring(first + 1, end));
            //将括号中计算出来的值替换掉原表达式 比如 3 替换掉 (1+2)
            sts.replace(first, end + 1, value.toString());
        }
        return caculate(sts.toString());
    }
  
    public static void main(String[] args) {
        String a = "3+(4+5/5)*6.0";
        //BUG 以下表达式将报错
//        String a = "43*(2 + 1.4)+2*32/(3-2.1)";
        StringCaculate caculate = new StringCaculate();
        System.out.println(caculate.parse(a));
    }
}
